1-2018 Версия в формате PDF Версия для печати

№ 1 (127), январь-февраль, 2018 г.

ПОЛУЧЕНИЕ И ОБРАБОТКА РАСПЛАВОВ Дубоделов В. И., Середенко В. А., Кириевский Б. А., Середенко Е. В., Паренюк А. А.
Условия получения сплавов со структурой замороженной микроэмульсии и МГД- технология выплавки расплава меди с ультрадисперсными каплями на основе FeCrC


Белов Б.Ф., Троцан А. И., Карликова Я. П., Рябчиков И. В.
Анализ структурно-химического состояния и классификация оксидных и металлических фаз системы кремний -барий -кислород. Полигональная диаграмма состояния системы SiO2 −CaO −ВaO. Сообщение 1
Затвердевание сплавов Котлярский Ф. М.
О жидкотвердой зоне в затвердевающей отливке
Кристаллизация и структурообразование сплавов
Цуркин В. Н., Иванов А. В., Честных Н. В.
Аспекты кристаллизации расплава при его охлаждении

Кулинич А. А., Доний А. Н., Христенко В. В.
Моделирование влияния параметров структуры на механические свойства сплава АМг6л


Ворон М. М., Дрозд Е. А., Берест Д. А.
Структура и свойства сплавов системы Al-Si-Cu после кристаллизации в магнитном поле
Проблемы технологии формы Калюжный П. Б.
Теплофизическая модель литья по газифицируемым моделям с применением аэродинамического перемещения формовочного материала в контейнере
Новые литые материалы Скидин И. Э., Калинин В. Т., Бялик Г. А., Саитгареев Л. Н., Жбанова Е. Н.
Исследование биметаллических образцов, сплавленных высокотемпературным синтезом

ПОЛУЧЕНИЕ И ОБРАБОТКА РАСПЛАВОВ


УДК 669.017.12/15:621.745.56:537.84
В. И. Дубоделов, В. А. Середенко, Б. А. Кириевский, Е. В. Середенко, А. А. Паренюк
Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев


Условия получения сплавов со структурой замороженной микроэмульсии и МГД-технология выплавки расплава меди с ультрадисперсными каплями на основе FeCrC

Проанализированы факторы, влияющие на формирование однородной эмульсии с ультрадисперсными каплями (<1 мкм) в расплавах с областью несмешиваемости и формирование структуры «замороженной микроэмульсии» в литом состоянии. Рассмотрены технологии получения монотектических медных сплавов дисперсноупрочненных включениями на основе FeCrC, которые обеспечивают размер упрочняющей фазы >3 мкм. Разработана новая МГД-технология получения специальных медных сплавов, упрочненных ультрадисперсными и равномерно распределенными включениями на основе FeCrC, с повышенными эксплуатационными характеристиками.
Ключевые слова: медные сплавы, монотектическая система, зона несмешиваемости, эмульгированный расплав, ультрадисперсные включения, электромагнитное воздействие, токосъемные вставки.

Проаналізовано фактори, що впливають на формування однорідної емульсії з ультрадисперсними краплями (<1 мкм) в розплавах з областю незмішування і отримання структури типу «замороженої мікроемульсії» в литому стані. Розглянуто технології отримання монотектичних мідних сплавів дисперснозміцнених включеннями на основі FeCrC, які дозволяють досягти розміру зміцнюючої фази >3 мкм. Розроблена нова МГД-технологія отримання спеціальних мідних сплавів, зміцнених ультрадисперсними і рівномірно розподіленими включеннями на основі FeCrC, з підвищеними експлуатаційними характеристиками.
Ключові слова: мідні сплави, монотектична система, зона незмішування, емульгований розплав, ультрадисперсні включення, електромагнітний вплив, струмоз’ємні вставки.
The factors affecting the formation of a homogeneous emulsion with ultradisperse drops (<1 μm) in melts with an immiscibility region and the formation of a «frozen microemulsion» structure in a cast state are investigated. The technologies of obtaining monotectic copper alloys with dispersed reinforced inclusions based on FeCrC, which ensure the size of the strengthening phase > 3 μm are considered. A new MHD-technology has been developed for the production of special copper alloys strengthened by ultradispersed and uniformly distributed inclusions based on FeCrC, with increased performance characteristics.
Keywords: copper alloys, monotectic system, immiscibility zone, emulsified melt, ultradisperse inclusions, electromagnetic influence, current-carrying inserts.


Получение и обработка расплавов


УДК 621.746.58
Б.Ф. Белов, А. И. Троцан, Я. П. Карликова*,И. В. Рябчиков**
Институт проблем материаловедения НаН Украины, Киев


*ГВУЗ «Приазовский государственный технический университет», Мариуполь

**НПО «Перспектива», Запорожье

Анализ структурно-химического состояния и классификация оксидных и металлических фаз системы кремний-барий-кислород. Полигональная диаграмма состояния системы SiO2-CaO-ВaO. Сообщение 1

Оксидные и металлические фазы термодинамической системы Si−Ca−Ba−O относятся к дуплекс-системе силикаты-силициды кальций-бария, которые исследованы с помощью полигональных диаграмм состояния тройных систем, построенных ПДС-методом на базе бинарных диаграмм во всем интервале концентраций твердых и жидких исходных компонентов.
Ключевые слова: структурно-химический анализ, полигональные диаграммы, дуплекс-системы, металлические фазы, кремний, барий, кислород.
Оксидні та металеві фази термодинамічної системи Si−Ca−Ba−O відносяться до дуплекс-системи силікати-силіциди кальцій-барію, що досліджені за допомогою полігональних діаграм стану потрійних систем, побудованих ПДС-методом на базі бінарних діаграм у всьому інтервалі концентрацій твердих і рідких вихідних компонентів.
Ключові слова: структурно-хімічний аналіз, полігональні діаграми, дуплекс-системи, металеві фази, кремній, барій, кисень.
The oxide and metal phases of the Si-Ca-Ba-O thermodynamic system relate to the silicates-silicides duplex system of calcium-barium, which were studied using polygonal phase diagrams of ternary systems constructed by the PDS method on the basis of binary diagrams in the entire concentration range of solid and liquid initial components.
Keywords: structural chemical analysis, polygonal diagrams, duplex systems, metal phases, silicon, barium, oxygen.


Затвердевание сплавов


УДК 669.715:621.746.6
Ф. М. Котлярский
Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев


О жидкотвердой зоне в затвердевающей отливке

Рассмотрены различные, в том числе оригинальные, оценки и механизмы участия жидко-твердой зоны в формировании структуры отливок и слитков.
Ключевые слова: сплавы, отливки, затвердевание, жидко-твердая зона, конвекция, центры кристаллизации, структура.
Розглянуто різні, в тому числі оригінальні, оцінки та механізми участі рідко-твердої зони в формуванні структури виливків та зливків.
Ключові слова: сплави, виливкі, тверднення, рідко-тверда зона, конвекція, центри кристалізації, структура.
Various, including original, assessments and mechanisms for the participation of a liquid-solid zone in the forming of the structure of castings and ingots are considered.
Keywords: alloys, castings, solidification, liquid-solid zone, convection, crystallization centers, structure.


Кристаллизация и структурообразование сплавов



УДК 621.745.56:548.51:544.313
В. Н. Цуркин, А. В. Иванов, Н. В. Честных
Институт импульсных процессов и технологий НАН Украины, Николаев


Аспекты кристаллизации расплава при его охлаждении

Классические модельные термодинамические представления кристаллизации (до образования критического зародыша) дополнены учетом условий, при которых возможно образование относительно устойчивой границы раздела фаз и учетом дислокационной структуры в зародыше. Показана функциональная роль электрического поля в корректировке термодинамической обстановки при образовании центра кристаллизации.
Ключевые слова: расплав, кристаллизация, критический зародыш, свободная энергия, поверхностная энергия, дислокации, обработка током.
Класичні модельні термодинамічні уявлення кристалізації (до утворення критичного зародку) доповнено врахуванням умов, при яких можливе утворення відносно стійкої межі розділу фаз і врахуванням дислокаційної структури в зародку. Показано функціональну роль електричного поля в корекції термодинамічної обстановки при утворенні центру кристалізації.
Ключові слова: розплав, кристалізація, критичний зародок, вільна енергія, поверхнева енергія, дислокації, обробка струмом.
The classical model thermodynamic representations of crystallization (before the formation of a critical nucleus) are supplemented by taking into account the conditions under which a relatively stable phase interface can be formed and the dislocation structure in the nucleus is taken into account. The functional role of the electric field in the adjustment of the thermodynamic situation in the formation of the crystallization center is shown.
Keywords: melt, crystallization, critical nucleus, free energy, surface energy, dislocations, current treatment.



Кристаллизация и структурообразование сплавов



УДК 621.746.628:536.412.4
А. А. Кулинич, А. Н. Доний, В. В. Христенко
Национальный технический университет Украины «КПИ им. Игоря Сикорского», Киев


Моделирование влияния параметров структуры на механические свойства сплава АМг6л

Построены математические модели, описывающие влияние параметров структуры на механические свойства сплава АМг6л в литом состоянии. Установлено, что зависимости показателей механических свойств от среднего размера дендритной ячейки можно описать линейной функцией, а зависимость показателей механических свойств от среднего размера зерна – уравнением типа Холла-Петча.
Ключевые слова: сплав АМг6л, механические свойства, математическая модель, размер зерна, размер дендритной ячейки.
Побудовано математичні моделі, що описують вплив параметрів структури на механічні властивості сплаву АМг6л у литому стані. Встановлено, що залежності показників механічних властивостей від середнього розміру дендритної комірки можна описати лінійною функцією, а залежність показників механічних властивостей від середнього розміру зерна – рівнянням типу Холла-Петча.
Ключові слова: сплав АМг6л, механічні властивості, математична модель, розмір зерна, розмір дендритної комірки.
Mathematical models, describing influence of structure parameters on mechanical properties of as-cast АМг6л alloy has been developed. It is established that dependences of mechanical properties indexes on dendritic cell mid-size can be described by linear function, and dependence of mechanical properties indexes on grain mid-size – by Hall–Petch type relationship.
Keywords: АМг6л alloy, mechanical properties, mathematical model, grain size, dendritic cell size. alloy.


Кристаллизация и структурообразование сплавов



УДК 669.71:538.6
Ворон М. М., Дрозд Е. А.,Берест Д. А.
Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев


Структура и свойства сплавов системы Al−Si−Cu после кристаллизации в магнитном поле

Рассмотрено влияние процесса кристаллизации в переменном магнитном поле на структуру а оценка усадочных дефектов, изменения микроструктуры и механических свойств доэвтектического, эвтектического и заэвтектического силуминов АК5М2, АК12М2 и АК18М2, соответственно.
Ключевые слова: алюминиевые сплавы, силумины, методы физического воздействия нарасплав, наложение электромагнитных полей при кристаллизации.
Розглянуто вплив процесу кристалізації в змінному магнітному полі на структуру і якість ливарних алюмінієвих сплавів системи Al−Si−Cu. Проведено оцінку усадкових дефектів, зміни ікроструктури та механічних властивостей доевтектичного, евтектичного і заевтектичного силуминів АК5М2, АК12М2 і АК18М2, відповідно.
Розглянуто вплив процесу кристалізації в змінному магнітному полі на структуру і якість ливарних алюмінієвих сплавів системи Al−Si−Cu. Проведено оцінку усадкових дефектів, зміни мікроструктури та механічних властивостей доевтектичного, евтектичного і заевтектичного силуминів АК5М2, АК12М2 і АК18М2, відповідно.
The influence of crystallization process in an alternating magnetic field on the structure and quality of Al−Si−Cu cast aluminum alloys is considered. The estimation of shrinkage defects, changes in the microstructure and mechanical properties of the pre-eutectic, eutectic and hypereutectic alloys Al−5Si−2Cu, Al−12Si−2Cu and Al−18Si−2Cu, respectively, have been performed.
Key words: aluminum alloys, silumins, methods of physical influence on the melt, application of electromagnetic fields during crystallization. Keywords: ice pattern, sand casting, criotechnology, casting, lost foam casting, investment casting.


Проблемы технологии формы




УДК 621.74.041
П. Б. Калюжный

Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев


Теплофизическая модель литья по газифицируемым моделям с применением аэродинамического перемещения формовочного материала в контейнере

В статье предложен механизм теплообмена отливки с частицами формовочного материала при их аэродинамическом перемещении, согласно которого эти частицы перемещаются в объеме слоя материала и периодически контактируют с поверхностью отливки, забирая тепло от отливки и унося его вглубь слоя. Сформулирована теплофизическая модель контактного теплообмена, предполагающая за время контакта передачу тепла от отливки к частице через площадку контакта и через газовую прослойку.
Ключевые слова: теплообмен, формовочный материал, контактная поверхность, аэродинамическое перемещение, газовая прослойка, температурный напор.
У статті запропоновано механізм теплообміну виливка з частинками формувального матеріалу при його аеродинамічному переміщенні, згідно якого такі частинки переміщуються в об’ємі шару матеріалу і періодично контактують з поверхнею виливка, забираючи тепло від виливка та відносячи його вглиб шару. Сформульовано теплофізичну модель контактного теплообміну, яка передбачає за час контакту передачу тепла від виливка до частинки через площадку контакту і через газовий прошарок.
Ключові слова: теплообмін, формувальний матеріал, контактна поверхня, аеродинамічне переміщення, газовий прошарок, температурний напір.
The article proposes the heat exchange mechanism of casting with molding material particles during their aerodynamic movement. According to this mechanism the molding material particles move in the volume of the molding material layer and periodically contact the casting surface, taking heat from the casting and carrying it deep into the layer. The thermophysical model of contact heat exchange is proposed, which presumes, during the contact, the heat transfer from the casting to the particle through the contact area and through the gas interlayer.
Keywords: heat exchange, molding material, contact surface, aerodynamic movement, gas interlayer, temperature head.


Новые литые материалы


УДК 621.746.51
И.Э. Скидин, В.Т. Калинин*, Г. А. Бялик**, Л.Н. Саитгареев, Е.Н. Жбанова
ГВУЗ «Криворожский национальный университет», Кривой Рог


*Национальная металлургическая академия Украины, Днепр

**Запорожский национальный технический университет, Запорожье

Исследование биметаллических образцов, сплавленных высокотемпературным синтезом

В работе представлены результаты исследования зоны соединения слоев биметалла, полученного методом СВС, и структуры наплавленного металла; изучения влияния температуры нагрева формы в диапазоне температур 473, 673 и 873 К при наличии в шихте 40 % металлического наполнителя порошка железа от термита. Установлено, что оптимальной предварительной температурой нагрева термитной шихты для получения качественного соединения слоев при наплавлении является 873 К. Наличие в термитном сплаве в пределах тысячных и сотых долей процента мелкодисперсных тугоплавких порошков приводит к достаточно высокому повышению уровня механических свойств изделий. Включения корунда служат модифицирующей добавкой и центрами кристаллизации, имея высокую седиментационную стойкость и обеспечивая образование более мелких кристаллов. Частицы корунда в сплаве могут действовать как затравка для зародышеобразования и роста в микроструктуре первичных карбидов (Cr, Fe)7C3 при высокохромистой износостойкой наплавке.
Ключевые слова: высокотемпературный синтез, диффузия, сварка, наплавка, структура,модифицирование термита, биметалл, шихта, технология.
У роботі преставлено результати дослідження зони з’єднання шарів біметалу, отриманого методом СВС, і структури наплавленого металу; вивчення впливу температури нагріву форми у діапазоні температур 473, 673 та 873 К при наявності в шихті 40 % металевого наповнювача порошку заліза від терміту. Встановлено, що оптимальною попередньою температурою нагріву термітної шихти для отримання якісного з'єднання шарів при наплавленні є 873 К. Наявність у термітному сплаві в межах тисячних і сотих часток відсотка дрібнодисперсних тугоплавких порошків призводить до значного підвищення рівня механічних властивостей виробів. Включення корунду слугують модифікуючою добавкою та центрами кристалізації, маючи високу седиментаційну стійкість і забезпечуючи утворення більш дрібних кристалів. Частинки корунду в сплаві можуть діяти як приманка для зародкоутворення і зростання в мікроструктурі первинних карбідів (Cr, Fe)7C3 при високохромистому зносостійкому наплавленні.
Ключові слова: високотемпературний синтез, дифузія, зварювання, наплавлення, структура, модифікування терміта, біметал, шихта, технологія.
Paper presents the results of study of bimetallic zone of a high-temperature synthesis, which self-proparates (SHS), due to the temperature activation and structure of metal, influence of temperature of 473, 673, 873 K when using 40 % of metal powder filler. The optimal preheating temperature of the thermal charge for the production of a qualitative joining of the layers upon fusing is 873 K. The presence of finely dispersed refractory powders in a thermic alloy within thousandths and hundredths of a percent results in a sufficiently high increase in mechanical properties of parts. Inclusions of corundum serve as a modifying additive and centers of crystallization, having high sedimentation resistance, ensuring the formation of smaller crystals. The particles of corundum in the alloy can act as a seed for nucleation and growth in the microstructure of the primary carbides (Cr, Fe)7C3 with high-chromium wear-resistant cladding.
Keywords: high-temperature synthesis, diffusion, welding, surfacing, structure, modification of termite, bimetal, charge, technology.


< Пред.   След. >

 
 
Выбор языка
EnglishRussianUkraine